Different Improved Soil Substrates on the Growth and Physiological Characters of Seedlingsfrom Trollius chinensis Bunge

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2021.06.011

Abstract

Abstract:

In order to screen suitable substrate formulations and to improve the quality of Trollius chinensis seedlings， and to explore the physiological mechanism of the influence of cultivation substrates on its seedling growth， the pot experiment peat and vermiculite and perlited on the growth， physiology and photosynthetic characteristics of the T. chinensis seedlings were conducted respectively. The results showed that T4， T5 and T7 significantly improved the physical and chemical properties of the garden soil， among which T7 treatment had the best effect on the seedlings. The plant height， width， leaf area and leaves number of the seedlings of T.chinensis increased by 32.08%， 26.62%， 56.22% and 64.41% respectively compared with the control； the antioxidant enzyme activity， mineral nutrient content， chlorophyll content and photosynthetic rate of T. chinensis leaves were significantly increased（P＜0.05）. Therefore， it could be used as the substrate formula of T. chinensis seedling to replace garden soil.

Key words: Trollius chinensis Bunge., soil improvement, growth, physiological index

CLC Number:

S682.19

Jin-Yu LIU, Sheng-Wei LIN, Jing-Yu PAN, Qin ZHANG. Different Improved Soil Substrates on the Growth and Physiological Characters of Seedlingsfrom Trollius chinensis Bunge[J]. Bulletin of Botanical Research, 2021, 41(6): 928-937.

Figures/Tables 18

Table 1

Table 2

Table 3

Fig.1

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Fig.3

Fig.4

Fig.5

Fig.6

Fig.7

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Table 4

Fig.12

Table 5

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References 21

1	李良千.毛茛科金莲花亚科植物的地理分布［J］.植物分类学报，1995，33（6）：537-555.
	Li L Q.The geographical distribution of Subfam.Helleboroideae（Ranunculaceae）［J］.Acta Phytotaxonomica Sinica，1995，33（6）：537-555.
2	丁万隆，陈震，陈君.金莲花属药用植物资源及利用［J］.中国野生植物资源，2003，22（6）：19-21.
	Ding W L，Chen Z，Chen J.Resources and utilization of medicinal plants of Trollius L.［J］.Chinese Wild plant Resources，2003，22（6）：19-21.
3	连兆煌.无土栽培技术与原理［M］.北京：中国农业出版社，1994.
	Lian Z H.Soilless cultivation techniques and principles［M］.Beijing：China Agriculture Press，1994.
4	中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常规分析方法［M］.北京：科学出版社，1983.
	Agricultural Chemical Specialized Committee Chinese Soil Society.Methods for routine analysis of soil agrochemistry［M］.Beijing：Science Press，1983.
5	李合生.植物生理生化试验原理和技术［M］.北京：高等教育出版社，2000.
	Li H S.Principle and technology of plant physiology and biochemistry experiment［M］.Beijing：Higher Education Press，2000.
6	张志良.植物生理学实验指导：4版［M］.北京：高等教育出版社，2009.
	Zhang Z L.Experimental guidance of plant physiology：4th ed［M］.Beijing：Higher Education Press，2009.
7	康红梅，张启翔，唐菁.栽培基质的研究进展［J］.土壤通报，2005，36（1）：124-127.
	Kang H M，Zhang Q X，Tang J.Research advances on growth media［J］.Chinese Journal of Soil Science，2005，36（1）：124-127.
8	张芹.仙客来盆花温室规模化生产栽培基质筛选的研究［D］.北京：北京林业大学，2004.
	Zhang Q.Studies on soilless substrates used in pot cyclamen production［D］.Beijing：Beijing Forestry University，2004.
9	何宛晟，卢广林，赵权，等.不同改良剂对人参土壤及其生长发育的影响［J］.分子植物育种，2018，16（20）：6826-6831.
	He W C，Lu G L，Zhao Q，et al.Effects of different modifiers on ginseng soil and its growth and development［J］.Molecular Plant Breeding，2018，16（20）：6826-6831.
10	刘芳，袁雅丽.不同土壤改良方式对乌柳生长的影响［J］.防护林科技，2016，（8）：4-7.
	Liu F，Yuan Y L.Effects of different soil amelioration on growth of Salix cheiophila［J］.Protection Forest Science and Technology，2016，（8）：4-7.
11	张鋆鋆，刘冰洋，王一凡，等.植物根系研究进展［J］.天津农业科学，2016，22（11）：11-18.
	Zhang Y Y，Liu B Y，Wang Y F，et al.Research progress of plant roots［J］.Tianjin Agricultural Sciences，2016，22（11）：11-18.
12	Fridovich I.The biology of oxygen radicals［J］.Science，1978，201（4359）：875-880.
13	缪淼.外源物质和土壤改良对盐土上马蔺生长及生理特性的影响［D］.南京：南京农业大学，2017.
	Miao M.Effects of exogenous substance and soil improvement on growth and physiological characteristics of Iris lactea var. chinensis in salinity soil［D］.Nanjing：Nanjing Agricultural University，2017.
14	田侠，郑庆柱，高雪，等.土壤改良剂对干旱胁迫下青稞幼苗形态及生理特性的影响［J］.山东农业科学，2019，51（2）：67-71.
	Tian X，Zheng Q Z，Gao X，et al.Effect of soil conditioners on morphological and physiological characteristics of highland barley seedlings under drought stress［J］.Shandong Agricultural Sciences，2019，51（2）：67-71.
15	陈少裕，刘杰.水分胁迫对甘蔗叶片线粒体膜流动性的影响及其与膜脂过氧化的关系［J］.植物生理学报，1991，17（3）：285-289.
	Chen S Y，Liu J.The effect of water stress on membrane fluidity of leaf mitochondria of sugarcane and its relation to membrane lipid peroxidation［J］.Acta Phytophysiologica Sinica，1991，17（3）：285-289.
16	Reddy A R，Chaitanya K V，Vivekanandan M.Drought-induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants［J］.Journal of Plant Physiology，2004，161（11）：1189-1202.
17	杨婷.膜脂过氧化对植物细胞的伤害［J］.科技与创新，2018，（8）：61-62.
	Yang T.Damage of membrane lipid peroxidation to plant cells［J］.Science and Technology & Innovation，2018，（8）：61-62.
18	程朝霞，昝亚玲，张秀红.不同配比的有机肥和河沙对盐碱土改良效果及对观赏向日葵生长的影响［J］.分子植物育种，2019，17（17）：5867-5873.
	Cheng Z X，Zan Y L，Zhang X H.Improvement effects of organic fertilizer and river sand with different proportion to saline-alkali soil and ornamental sunflower［J］.Molecular Plant Breeding，2019，17（17）：5867-5873.
19	唐雪东，李亚东，吴林，等.土壤改良对越桔（Vaccimium）某些生理指标的影响［J］.沈阳农业大学学报，2003，34（6）：419-422.
	Tang X D，Li Y D，Wu L，et al.Effect of soil on physiological characters of blueberry-Vaccimium［J］.Journal of Shenyang Agricultural University，2003，34（6）：419-422.
20	张运红，和爱玲，杨占平，等.土壤改良剂对镉污染土壤小麦抗性、光合特性及产量的影响［J］.河南农业科学，2018，47（12）：57-63.
	Zhang Y H，He A L，Yang Z P，et al.Effects of soil amendments on resistance，photosynthetic characteristics and yield of wheat in cadmium-contaminated soils［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2018，47（12）：57-63.
21	乔维范，袁雅丽.高寒冻土层地区不同土壤改良措施对花叶海棠光合特性的影响［J］.防护林科技，2017，（5）：66-69.
	Qiao W F，Yuan Y L.Effects of different soil improvement measures on photosynthetic characteristics of Malus transitoria in alpine permafrost［J］.Protection Forest Science and Technology，2017，（5）：66-69.

处理编号 Treatment	土壤基质配比 Soil substrate ratio
CK	园土Garden soil
T1	园土+草炭Garden soil+peat（1∶1）
T2	园土+蛭石Garden soil+vermiculite（1∶1）
T3	园土+珍珠岩Garden soil+perlited（1∶1）
T4	园土+草炭+蛭石 Garden soil+peat+vermiculite（1∶1∶1）
T5	园土+草炭+珍珠岩 Garden soil+peat+perlited（1∶1∶1）
T6	园土+蛭石+珍珠岩 Garden soil+vermiculite+perlited（1∶1∶1）
T7	园土+草炭+蛭石+珍珠岩 Garden soil+peat+vermiculite+perlited（1∶1∶1∶1）

处理 Treatment	容重 Bulk density（g·cm^-3）	总孔隙度 Total porosity（%）	通气孔隙 Aeration porosity（%）	大小孔隙比 Porosity ratio
CK	0.95±0.008a	65.70±0.300bc	13.36±2.360f	0.26±0.058f
T1	0.63±0.014bc	67.24±0.240bc	24.74±0.740cd	0.58±0.024bcd
T2	0.72±0.002b	64.68±0.325bc	22.40±0.400de	0.53±0.019cde
T3	0.62±0.015bc	62.83±0.175c	17.78±0.220ef	0.39±0.005ef
T4	0.73±0.044b	69.32±2.320b	25.78±0.780cd	0.59±0.003bcd
T5	0.46±0.020d	67.76±0.760bc	29.19±0.190ab	0.76±0.006a
T6	0.53±0.015cd	65.35±0.350bc	20.60±0.400de	0.46±0.017de
T7	0.43±0.029d	75.72±0.720a	31.40±1.400ab	0.71±0.043ab

处理 Treatment	碱解氮 Available N（mg·kg^-1）	速效磷 Available P（mg·kg^-1）	速效钾 Available K（mg·kg^-1）	pH值 Potential of hydrogen	EC值 Electrical conductivity（μs·cm^-1）
CK	75.03±1.512c	33.61±2.055d	82.16±0.605d	7.06±0.055a	208.98±0.975e
T1	118.87±1.674ab	50.76±1.755bc	247.61±5.830a	6.69±0.190a	333.65±1.650b
T2	53.15±1.415de	37.51±2.323d	160.99±5.379b	7.05±0.050a	187.01±1.010fg
T3	45.80±2.697e	37.37±1.284d	110.07±6.522cd	6.57±0.065a	183.23±1.225g
T4	97.71±0.924b	52.61±0.843bc	252.23±1.110a	6.59±0.010a	322.58±0.425c
T5	111.57±5.544ab	64.31±2.006a	264.66±6.820a	7.08±0.080a	307.69±0.690d
T6	66.23±1.003cd	44.30±2.886cd	135.75±2.145bc	6.88±0.075a	191.99±1.985f
T7	110.30±5.190ab	58.79±1.990ab	254.54±5.280a	6.88±0.025a	481.27±1.265a

处理 Treatment	叶绿素a含量 Chlorophyll a （mg·g^-1）	叶绿素b含量 Chlorophyll b （mg·g^-1）	叶绿素总量 Total chlorophyll （mg·g^-1）
CK	0.80±0.582d	0.24±0.575a	1.14±0.870e
T1	1.17±0.576abc	0.37±0.417a	1.63±1.141b
T2	1.19±0.424abc	0.37±0.878a	1.63±1.745b
T3	0.98±1.044cd	0.31±0.730a	1.35±0.546d
T4	1.27±0.625ab	0.32±0.212a	1.63±1.148b
T5	1.05±0.233bcd	0.37±0.145a	1.47±1.530c
T6	0.86±0.442d	0.28±0.350a	1.17±1.062e
T7	1.40±0.452a	0.42±0.688a	1.89±0.353a

相关系数 Correlation coefficient	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀	X₁₁	X₁₂	X₁₃
X₁	1
X₂	-0.45	1
X₃	-0.76^*	0.76^*	1
X₄	-0.76^*	0.65	0.98^**	1
X₅	-0.36	0.72^*	0.71^*	0.69	1
X₆	-0.73^*	0.70	0.92^**	0.93^**	0.83^*	1
X₇	-0.57	0.69	0.94^**	0.93^**	0.85^**	0.92^**	1
X₈	0.06	0.03	-0.01	0.06	0.002	0.01	-0.13	1
X₉	-0.50	0.96^**	0.81^*	0.72^*	0.83^*	0.78^*	0.80^*	-0.11	1
X₁₀	-0.76^*	0.78^*	0.72^*	0.67	0.57	0.74^*	0.53	0.32	0.71^*	1
X₁₁	-0.21	0.76^*	0.26	0.11	0.35	0.28	0.17	-0.20	0.70	0.55	1
X₁₂	-0.52	0.91^**	0.65	0.52	0.51	0.62	0.52	-0.07	0.81^*	0.81^*	0.80^*	1
X₁₃	-0.53	0.93^**	0.72^*	0.61	0.61	0.70	0.62	-0.17	0.92^**	0.74^*	0.85^**	0.91^**	1
	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀	X₁₁	X₁₂	X₁₃
X₁₄	-0.61	0.69	0.89^**	0.85^**	0.45	0.70	0.76^*	0.14	0.63	0.65	0.14	0.65	0.57
X₁₅	-0.54	0.89^**	0.88^**	0.82^*	0.67	0.84^**	0.80^*	0.11	0.83^*	0.77^*	0.48	0.85^**	0.82^*
X₁₆	-0.54	-0.80^*	-0.88^**	-0.84^**	-0.51	-0.74^*	-0.75^*	-0.22	-0.73^*	-0.69	-0.33	-0.72^*	-0.72^*
X₁₇	-0.63	0.71	0.51	0.39	0.22	0.34	0.25	0.12	0.61	0.80^*	0.66	0.77^*	0.68
X₁₈	-0.56	0.88^**	0.84^**	0.79^*	0.83^*	0.89^**	0.82^*	0.14	0.85^**	0.84^**	0.47	0.83^*	0.78^*
X₁₉	-0.59	0.93^**	0.82^*	0.75^*	0.79^*	0.86^**	0.78^*	0.01	0.89^**	0.85^**	0.62	0.91^**	0.87^**
X₂₀	-0.69	0.91^**	0.92^**	0.87^**	0.82^*	0.92^**	0.85^**	0.09	0.92^**	0.88^**	0.52	0.83^*	0.85^**
X₂₁	-0.42	0.72^*	0.81^*	0.74^*	0.52	0.57	0.77^*	-0.18	0.78^*	0.38	0.32	0.50	0.65
X₂₂	-0.49	0.91^**	0.85^**	0.76^*	0.59	0.71^*	0.75^*	0.07	0.83^*	0.72^*	0.50	0.86^**	0.81^*
	X₁₄	X₁₅	X₁₆	X₁₇	X₁₈	X₁₉	X₂₀	X₂₁	X₂₂
X₁₄	1
X₁₅	0.87^**	1
X₁₆	-0.93^**	-0.94^**	1
X₁₇	0.55	0.53	-0.54	1
X₁₈	0.77^*	0.94^**	-0.81^*	0.52	1
X₁₉	0.73^*	0.94^**	-0.79^*	0.61	0.98^**	1
X₂₀	0.79^*	0.93^**	-0.84^**	0.63	0.96^**	0.97^**	1
X₂₁	0.75^*	0.67	-0.75^*	0.48	0.55	0.57	0.68	1
X₂₂	0.91^**	0.96^**	-0.95^**	0.64	0.88^**	0.89^**	0.88^**	0.77^*	1